40、背角光遗传学：探索脊髓感觉处理电路的连接性

背角光遗传学：探索脊髓感觉处理电路的连接性

光遗传学助力兴奋性中间神经元连接研究

光遗传学刺激方法的出现，让我们对兴奋性中间神经元的连接性以及背角感觉处理电路中这些连接的功能意义有了新的见解。这进一步加深了我们对感觉信息如何传递到大脑的理解。未来，继续采用这种策略，针对健康和疾病状态下更小、更离散的兴奋性亚群进行研究，将有助于我们更深入地了解构成背角最大细胞群体的这些细胞。

抑制性连接研究

自1965年“闸门控制理论”发表以来，抑制性中间神经元的身份和功能一直是疼痛研究的主要焦点。与兴奋性群体的研究类似，越来越多的研究开始使用光遗传学方法来表征背角抑制性群体的连接性。然而，这项工作面临一些挑战，因为背角回路中的快速突触抑制由GABA和甘氨酸这两种神经递质共同介导。此外，有两种形式的抑制在感觉处理中起着关键作用：
- 突触后抑制 ：通过抑制性群体与其他背角细胞之间的轴 - 树突触和轴 - 体突触发挥作用。
- 突触前抑制 ：通过抑制性群体与初级传入终末之间的轴 - 轴突触发挥作用。

突触后抑制的光遗传学研究

对于突触后抑制，可以采用与兴奋性群体类似的光遗传学激活方法。将ChR2（转基因或病毒介导）表达在抑制性中间神经元类型中，然后进行光刺激以激活这些细胞，同时记录其他背角神经元的活动。这种方法已在多种抑制性中间神经元中得到应用，例如：
- 甘氨酸能中间神经元 ：光刺激可诱发突触后电流，这些电流可被GABAA受体和甘氨酸受体拮抗剂（如荷包牡丹碱、印防己毒素和士的宁）消除。
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